複数の異なった株を勉強するためのマイクロ流体デバイス
Summary
私たちは、クリーンルームやソフトリソグラフィーを必要とせずに、複数の異なる株に類似した、動的な条件を適用することができるマイクロ流体デバイスを製造するための簡単な方法を提示する。
Abstract
環境変化への細胞応答の研究は、多くの実験的な課題があります。セルは、比較の方法で、多くの場合、変化する条件の下で撮像する必要があります。マルチウェルプレートは、日常的に多くの異なる株または細胞株を比較するために使用されるが、環境動態の制御は制限付きで許可されています。マイクロ流体デバイスは、他の一方で、周囲の条件で絶妙な動的な制御を可能にするが、それはイメージに挑戦し、それらのいくつかの菌株よりも区別されています。ここでは、簡単かつ迅速に一つのチャンネルに複数の異なる酵母菌株に動的に変化する条件を適用することができるマイクロ流体デバイスを製造する方法について述べる。デバイスは、ソフトリソグラフィーを必要とせずに簡単な手段によって設計され、製造されています。それは、マイクロウェルを宿す第二層に付着したY字型の流路で構成されています。菌株は、独立したマイクロウェル内に置かれ、まったく同じ動的条件下で結像される。我々は、デモ異なる酵母菌株の栄養変化のパルスにタンパク質局在応答を測定するためのデバイスの使用をnstrate。
Introduction
細胞は絶えず新陳代謝、転写プロファイルと細胞機能を変化させることにより、動的に変化する環境に反応している。これらの現象を研究するために、そのような変化を定量化することができる方法が必要とされる。そのような応答のための読み出しの一つのタイプは、栄養ストレスに応答して、ストレスに関連する転写因子の局在の変化である。
マイクロ流体デバイス1は、動的にセル2-4環境条件を操作するために使用されてきた。細胞の環境を正確に制御し、動的に変更することができます。細胞は外部条件の操作時も含めて、常時、ライブ画像化することが可能であり、最小限の試薬の量が必要とされています：彼らは、ライブセルイメージングのためのいくつかの利点を提示する。マイクロ流体デバイスのための非常にシンプルなデザインは、2つの条件の間に交替できるように、Y字型装置2です。我々は日常的にできるようにY字型のマイクロ流体デバイスを使用チャンネル内のセルを動的に変更したアプリケーション。我々は、酵母細胞内で蛍光標識されたストレス関連転写因子の局在の変化に追従するために、このデバイスを使用します。私たちは、栄養条件を変更するの下でこれらの変更を行います。たとえば、我々は非常に細かい時間分解能では、no-グルコース培地の期間内に媒体をグルコース含有のパルス（または一連のパルス）を提供することができる。しばしば、このような実験では、1つは、異なる細胞株（例えば、別の変異体、または異なる野生分離株）の応答を比較することに興味を持っています。 Y字型チャネルは、各チャネルに1株に限られている – 複数の菌株を使用する場合は、系統を区別する簡単な方法はありません。これを克服するために、異なるチャンネルを使用することができます。我々は複数の系統に同じ力学条件を適用したい場合、我々は、複数のチャネルとYチャネルの概念を組み合わせるしたいと思います。このソリューションを実装するには2つの課題があります：それはtを適用することは難しいことができます彼はすべてのチャンネルに同時に同じ条件、一つのデバイスに取り付けることができ、Yチャネル数に幾何学的な限界がある。そこで我々は、動的条件下で一つのチャンネルに複数の系統を表示するための方法を探していました。
ここでは、同じ動的条件下で1チャンネルでの撮像複数の株を対象とし、二層マイクロ流体デバイスを記述します。最下層は、穴の列に薄いPDMSから構成されています。この層は、我々はガラスにコンカナバリンAでそれらを付着し、異なる菌株を配置先となるウェルを作成するカバーガラスに装着されている。第二層はスコッチテープ法5を使用して作成されたY字型のマイクロ流体デバイスです。ウェル内で株を配置した後第二層は、迅速に整列され、最初の1に取り付けられた、異なる株が含まれている複数のウェルを有する一つのチャネルを作成します。この最終的なデバイスは、一つのチャンネルで複数の株に続いて、ここですべてのことができます株はちょうど同じ時間に同じ条件にさらされています。全体の設計と製造プロセスがないソフトリソグラフィと、簡単な手段を用いて、ベンチトップで行うことができます。
Protocol
Representative Results
Discussion
本稿では、動的な条件の下で、次のいくつかの酵母菌株を同時に可能にするマイクロ流体デバイスを作成するためのシンプルな卓上法を提案する。一つのチャンネルに複数の系統に従うことにより、複数の系統で単一細胞応答の動態を比較するための信頼性の高いツールを提供しています。我々のアプローチの利点の一つは、クリーンルームを必要とせずに簡単なテクニックを使用してデバ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
YGは、IDBからフェローシップでサポートされています。 INはアロンの仲間とエドモンドJの教員仲間です。テルアビブ大学のバイオインフォマティクスのためのサフラセンター。この研究は、ISF助成金1499から1410によってサポートされていました。
Materials
| Reagent/Equipment | Company | Catalogue number |
| PDMS- SYLGARD 184 | Dow Corning USA | |
| Vacuum desiccator | Nalgene | 5310-0250 |
| Biopsy punchers | Ted Pella Inc. | Harris Uni-Core 15076 (2 mm), 15074 (1.2 mm) |
| Syringe pumps | Chemyx | Fusion 200 |
| Corona treater | Electro-technic products | BD-20 |
| Tygon tubing | Tygon | S-54-HL |
| Concanavalin-A | Sigma | C7275 |
| Scotch tape | 3M Scotch | Transparent Tape 1/2″ |
References
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